四年级语文上册 第二单元2 《蝙蝠和雷达》

最厉害的发明家——《蝙蝠和雷达》

和大自然比起来,好像谁都不敢称自己为厉害的发明家。大自然用它的神奇与智慧打造了无数奇迹,而很多内容,人们至今都没办法一一探究明白……

一、最伟大的发明家

如果你对科技产品感兴趣,应该知道直升机、人工冷光、人造卫星的叶片是参考什么发明的吧?没错,它们分别是参考了蜻蜓、萤火虫和蝴蝶的功能之后产生的。而这种观察与研究生物的结构、功能等方面,进而进行技术创造与革新的科学就是仿生学。仿生学告诉我们,其实大自然才是最伟大的发明家,人类现在的很多科学技术,都是发现并利用了大自然的奥妙才产生的。

比如,科学家根据蝴蝶翅膀的原理创造了人造卫星叶片。太空里的温度可不像我们的地球这么适宜,那里的温度在不同的位置可能有上百度甚至上千度的差异,因而人造卫星在太空中的正常工作很容易受到温度影响,稍有不慎,便会导致仪器失灵。

科学家们发现蝴蝶身上的鳞片非常神奇,会随着阳光的照射方向自动变换角度调节体温,科学家受到了很大启发,随后将人造卫星的控温系统制成了叶片。叶片的正反两面都被制成辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置,安装有对温度敏感的金属丝。这样,叶片会随温度变化调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定,解决了航天事业中的一大难题。由此看来,如果科学家没有发现蝴蝶的翅膀中藏着这种小秘密,那么人类的人造卫星不知道何时才能漫游太空呢!

二、蚊子中的“吸血妖姬”

如果存在一个“惹人厌昆虫排行榜”,蚊子肯定榜上有名而且名列前茅。炎炎夏日,耳边听到“嗡嗡嗡”的声音,让人烦躁又害怕,不知道什么时候就会被蚊子咬上一个大包!你知道吗?蚊子吸血也分性别,雄性蚊子一般不叮人,雌性蚊子才是真正的“吸血妖姬”!

原来,雄性蚊子与雌性蚊子的头部构造有着细微的差异。蚊子的头部都有两根触角,触角上长有细毛,它们咬人的口器像一根针,细看是由六根尖细的口针组成,其中有两根是上颚,两根是下颚,还有舌和唇各一根。当吸食食物时,雌性蚊子的下颚会先刺入食物表层,其他口针随之伸进伤口,直到吃到食物。

然而,和雌性蚊子相比,雄性蚊子的触角上长着很多密集的长毛,它的下颚也相对短小细弱。这样的下颚根本没有力气让口针刺入人的表层皮肤,因此也无法吸食人血。所以,一般来说,雄蚊不咬人,雌蚊才吸食人血。

三、“爱慕”光明的飞蛾

世上总存在些很奇怪的事情,比如雄性蜘蛛明知自己会被雌性蜘蛛吃掉,但是仍然甘愿“献身”;而飞蛾明明能感受到火的温度与危险,却仍然向它飞去。为什么上述小动物们会如此作为,哪怕牺牲生命也在所不惜呢?今天,我们就来谈谈后者,也就是飞蛾扑火的原因。

在亿万年前,世界上还没有人造火光,那时的飞蛾完全靠天然光源日光、月光或星光指引飞行。但是这些在天空中明亮的天体离地球都很远,它们发出或者反射出的光亮照在地球上,从某种角度看可以认为是平行的直线。因此,当飞蛾直线飞行时,它在任何位置的前进方向与光线的夹角都是一个固定值,它们也正是依靠这样的固定值一代一代努力地飞行。

如果光源离得很近,比如火把或蜡烛,我们就不能再将它们发出的光线看作平行光,而应该将其看作由一个点向四周散发的光线。可是,飞蛾仍然按照固有的习惯飞行,飞出的路线就会出错,不再是直线,而是一条不断折向灯光光源的等角螺线或称之为对数螺线。按照这样的飞行方向,飞蛾会不断地接近光源,最终飞到“海螺”的中心也就是火光里,因此不幸丧命于火焰,这就是我们今天常说的飞蛾扑火现象。

四、蝙蝠中的“捕鱼专家”

无论是在小说里还是在电影中,只要一出现蝙蝠,我们就会想起阴森森的洞口,继而想到它吸食动物血液的饮食习性。你知道吗?其实蝙蝠爱吃的东西有很多,花蜜、果实、昆虫、青蛙等都是列在蝙蝠食谱中的美味佳肴,甚至有些蝙蝠还爱吃鱼呢!

生活在北京房山区霞云岭乡蝙蝠洞的大足鼠耳蝠就是特别喜欢吃鱼的“美食家”。它们是我国特有的蝙蝠种类,也是存在于亚洲、被证实会捕鱼的唯一一种蝙蝠。它的体型和一般蝙蝠差不多大,独特的是,这小小的身子却搭配了一双巨大的爪子,比其他蝙蝠足足大出了一倍,而且弯曲如钩、锋利无比。后来,人们根据它的这种形象特点给它取名为“大足鼠耳蝠”。

为什么这种蝙蝠的爪子会如此巨大呢?科学家们在看到这样奇特的爪子后,开始努力地从蝙蝠身上探寻原因,就像高飞的鸟儿翅膀格外健壮有力一般,科学家们认为大足鼠耳蝠的爪子如此巨大也必然有着特殊的功能。经过研究,科学家们推测这可能是因为蝙蝠在抓鱼,鱼儿也在这种蝙蝠的食谱上。

于是,科学家们开始化验这类蝙蝠胃里残留的食物、研究它们的粪便,但始终没有收获。终于有一天,他们再次看到了捕食回来的蝙蝠,这一回他们从取回来的粪便样本里面发现了闪闪发光的物体。科学家们兴奋极了,他们请鱼类专家对样品进行鉴定,结果发现那闪闪发光的物质正是鱼鳞!通过对鱼鳞特征的分析,科学家们最后鉴定出了鱼的种类。令人兴奋的是,这些鱼鳞有效地证明了大足鼠耳蝠吃鱼,而且证明这次调查中的大足鼠耳蝠至少吃了三种鱼!

后来,科学家们推测,食鱼蝙蝠可能是由经常在水面捕食昆虫的蝙蝠进化而来,它们在捕食昆虫时无意间吃到了跳出水面或者在水面浮游的鱼儿,发现这种食物更加美味,营养丰富,因而饮食习惯逐渐发生了改变,将鱼也慢慢地列在了自己的常用食谱中。那么,从这一角度看,爱吃鱼的蝙蝠算不算一位挑剔的“美食家”呢?

五、并非邪恶,而是吉祥

在西方的电影或是小说中,一提到蝙蝠或是看到蝙蝠的形象,与之俱来的便是邪恶、恐怖,好像蝙蝠天生就是个坏家伙,整天干坏事一般。然而在古老的东方,蝙蝠可不是人见人怕的邪恶代表,甚至还带有吉祥如意的含义,这又是为什么呢?

原来,中国人自古以来就很崇尚对“福”的表达,而蝙蝠的“蝠”与“福”同音,因此古人就把蝙蝠的“蝠”也当作了福气、看作了吉祥。所以,在中国的服饰中,蝙蝠纹代表的一直是吉祥如意的美好含义,历朝历代、久盛不衰。西方文化重形,所以西方人看到的是蝙蝠形态的丑陋,进而厌恶它;东方文化取意,意义的美好,形成了人们对蝙蝠的喜爱。那么,在古代中国的衣服上,蝙蝠纹都是以怎样的形式出现的呢?

由于吉祥在某种程度上总与如意相关联,因而蝙蝠纹最简单的形象便是形成对称,一上一下、一左一右,构成了中国传统文化中如意结的样式。还有的蝙蝠纹比较复杂,会和其他物品组合在一起,形成复杂的意思,比如中国人喜欢的“福禄寿”的含义,就是由蝙蝠、梅花鹿、寿桃、仙翁与童子组合在一起的;再比如古代给长辈祝寿时常用到的“五蝠捧寿”的图案,则是由五只蝙蝠围绕中间的寿字或寿桃组成的。

这么看来,蝙蝠是不是也没有我们想象的那么可怕呢?

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